专题5 电磁学单选题
一、单选题
1.(2023·湖北黄冈·统考模拟预测)如图所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器的滑动头置于正中央,闭合开关S后,M、N、P三灯的亮度相同,今将变阻器的滑动头缓慢向左移动,则三灯的亮度从亮到暗的排列顺序是( )
A.M、N、P B.M、P、N C.P、M、N D.N、M、P
【答案】C
【详解】滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由欧姆定律可得电路中总电流增大,则灯泡M中电流增大,M两端的电压增大,功率增大,变亮;并联部分电压减小,则N灯两端的电压减小,由欧姆定律得,通过N灯的电流减小,变暗;由并联电路的电流规律可得,总电流增大,N中电流减小,则通过P中的电流增大,灯泡P亮度变亮,故最暗的灯是N。对于P、M而言,由于P的电流增大,而N的电流减小,通过M的电流等于N、P电流之和,所以P电流的增量大于M电流的增量,故P比M亮。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2023·山西晋中·校考模拟预测)我国南宋著名爱国诗人文天祥在诗中写道:“臣心一片磁针石,不指南方不肯休。”诗人用“磁针石指南”这一固有自然现象来表达他对国家的忠贞情怀。下列说法正确的是( )
A.“磁针石”静止时,N 极指向地理南极
B.“磁针石”周围存在磁场,也存在磁感线
C.“磁针石”周围的磁场分布一定是均匀的
D.“磁针石”对放入其磁场中的小磁针有力的作用
【答案】D
【详解】A.地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,“磁针石”在地磁场的作用下,始终指向南北方向,其中,指南的一端是磁针的南(S)极,故A错误;
B.“磁针石”周围存在磁场,但不存在磁感线,故B错误;
C.“磁针石”周围磁场强弱的分布是不均匀的,靠近磁极的地方磁感线越密集,故C错误;
D.磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用,这是磁场的基本性质,故D正确。
故选D。
3.(2023·山西晋中·校考模拟预测)如图甲所示是小伟设计的电梯超载报警器工作原理示意图,电源电压保持不变,R0为定值电阻,压敏电阻R的阻值随压力大小的变化情况如图乙所示,当电压表的示数超过设定值时会自动报警。闭合开关,当有人进入电梯后,下列说法正确的是( )
A.压敏电阻R 的阻值变大 B.通过电路的电流变小
C.电压表示数变大 D.电路消耗的总功率变小
【答案】C
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压;开关S闭合,有人进入电梯后,压敏电阻R受到的压力变大,其电阻变小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,通过压敏电阻R、R0中的电流变大,根据U=IR可知,电阻R0两端的电压增大,电压表示数变大;根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大。
故选C。
4.(2023·山西晋中·校考模拟预测)电给我们的生活带来了极大便利,但不正确的用电也会带来很大危害。关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.使用试电笔时,手指不能碰到笔尖金属体
B.用电器着火时,应立即用水将火扑灭
C.控制电灯的开关应接在零线和灯泡之间
D.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
【答案】A
【详解】A.使用试电笔时,手指不能碰到笔尖金属体,否则有触电的危险,故A正确;
B.用电器着火时,应立即切断电源,绝对不能带电用水将火扑灭,否则有触电的危险,故B错误;
C.开关要控制火线,控制电灯的开关应接在火线和灯泡之间,故C错误;
D.要在断开电源开关的情况下更换灯泡,可避免触电事故的发生,故D错误。
故选A。
5.(2023·辽宁鞍山·统考一模)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.电流是电荷定向移动形成的,所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B.通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C.由欧姆定律可得R=U/I,但是导体的电阻与它两端的电压和电流无关
D.电压是形成电流的原因,所以电路中有电压就一定有电流
【答案】C
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反,故A错误;
B.电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故B错误;
C.导体的电阻是导体的一种性质,与它两端的电压和流过的电流无关,故C正确;
D.电压是产生电流的原因,形成电流的必要条件有两个,一是有电压,二是电路必须是通路;所以有电压不一定有电流,故D错误。
故选C。
6.(2023·辽宁鞍山·统考一模)如图所示,闭合开关,两灯都正常发光,电流表和电压表都有示数。若灯L1断路,则电流表和电压表的读数将( )
A.电流表读数变大,电压表读数变大
B.电流表读数不变,电压表读数变大
C.电流表读数变小,电压表读数变大
D.电流表和电压表读数都变为零
【答案】C
【详解】由图可知,两灯串联,电压表测灯L1的电压,电流表测电路中的电流;若灯L1断路,电路中无电流,电流表无示数,所以电流表的示数会变为零;电压表的正负接线柱与电源之间是接通的,测电源电压,所以电压表有示数且变大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.(2023·福建三明·统考一模)小明为抽屉设计了一个简易防盗报警器,并将它安装在抽屉内。报警器原理图如图,光敏电阻的阻值随光照射强度的增大而变小。下列说法正确的是( )
A.控制电路为工作电路提供电源
B.拉开抽屉时,R0两端电压变大
C.合上抽屉时,电磁铁磁性增强
D.增大电阻R0,电铃更容易响起
【答案】B
【详解】A.控制电路和工作电路的电源是各自独立的,低压电、弱电流控制高电压、强电流,故A错误;
B.拉开抽屉时,光敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,R0两端电压变大,故B正确;
C.合上抽屉时,光敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,故C错误;
D.增大电阻R0,根据欧姆定律,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,磁力减小,衔铁更不易被吸下来,电铃更不容易响起,故D错误。
故选B。
8.(2023·山西晋中·校考模拟预测)如图所示,小伟用中性笔笔杆在头发上摩擦几下后,靠近一堆碎纸屑,碎纸屑被吸引。下列分析正确的是( )
A.笔杆和头发摩擦时,创造了电荷
B.笔杆能带电,说明它一定是导体
C.笔杆和头发摩擦时,电荷发生了转移
D.该现象的原理与验电器的工作原理相同
【答案】C
【详解】AC.笔杆和头发摩擦时,是电子(电荷)的转移,而不是创造了电荷,故A错误,C正确;
B.笔杆是绝缘体,能够带电,故B错误;
D.该现象的原理是带电体具有吸引轻小物体的性质,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故D错误。
故选C。
9.(2023·陕西宝鸡·统考模拟预测)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,并且L1比L2更亮。下列说法中正确的是( )
A.灯L1和灯L2并联 B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.灯L1的电压大于灯L2的电压 D.灯L1的电流一定比灯L2的电流大
【答案】C
【详解】A.由图可知,两个灯泡串联在电路中,故A错误;
BCD.在串联电路中,各处的电流是相同的,所以通过两灯的电流一定相等;L1比L2更亮,说明L1的实际功率较大,而电流相同,根据R=U/I可知,灯L1两端的电压较大,故BD错误,C正确。
故选C。
10.(2023·广西桂林·统考一模)如图为小林“探究电热与什么因素有关”的实验示意图。用该实验装置在“研究电流做功产生的热量与电流的关系”实验时,需要控制相等的量是( )
A.甲和乙的电阻相等
B.通过甲和乙的电流和通电时间相等
C.甲电阻前后两次实验的通电时间相等
D.甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等
【答案】C
【详解】A.假设控制甲和乙的电阻相等,观察该实物图,可知,这是一个串联电路,甲和乙电阻丝、电流表、滑动变阻器串联接入电路,串联电路的电流处处相等,流过甲和乙的电流是相等的,甲和乙也是同时通电,同时断电,通电时间相同,甲和乙的电阻相等,这不能进行实验,不能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故A不符合题意;
B.假设控制通过甲和乙的电流和通电时间相等,而甲和乙电阻不同,这是研究电流做功产生的热量与电阻的关系,不是与电流的关系,故B不符合题意;
C.假设控制甲电阻前后两次实验的通电时间相等,同一个甲电阻,电阻阻值不变,只需要改变滑动变阻器的阻值,流过甲电阻的电流就会发生变化,则能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故C符合题意;
D.假设控制甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等,则根据焦耳定律可知,电流做功产生的热量相等,不能研究电流做功产生的热量与电流的关系,故D不符合题意。
故选C。
11.(2023·广西桂林·统考一模)如图所示,两灯规格不同,能直接测出通过灯L2电流的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,两灯泡是并联,电流表接在干路,测的是总电流,不能直接测出通过灯L2电流,故A不符合题意;
B.观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,两灯泡是并联,电流表和灯泡L1串联,但是电路的电流从电流表的负极流入,正极流出,这是错误的接法,不能直接测出通过灯L2电流,故B不符合题意;
C.观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,两灯泡是并联,电流表和灯泡L1串联,电流表的接法是正确的,但不能直接测出通过灯L2电流,故C不符合题意;
D.观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,两灯泡是并联,电流表和灯泡L2串联,电流表的接法是正确的,能直接测出通过灯L2电流,故D符合题意。
故选D。
12.(2023·广西柳州·统考一模)如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关S,电压表示数为2V。下列说法正确的( )
A.闭合开关S,L1两端电压为1V B.若开关S断开,电压表示数为0V
C.闭合开关S,L1、L2组成并联电路 D.L1、L2阻值之比为2:1
【答案】A
【详解】ACD.由电路图可知,闭合开关S,L1、L2串联,电压表测量L2两端电压。电压表示数为2V,即L2两端电压为U2=2V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以L1两端的电压为
U1=U–U2=3V-2V=1V
由于串联电路电流处处相等,所以由R=U/I可得,两灯的阻值之比为
R1:R2=U1:U2=1V:2V=1:2
故A正确,CD错误。
B.若开关断开,电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电压表测量电源电压,示数为3V,故B错误。
故选A。
13.(2023·安徽亳州·校联考一模)在乘坐火车、高铁、飞机时,经常要用到双重身份验证才能进入,乘客需要刷一下身份证,然后完成人脸识别,当两种信息完全吻合后验证成功,电动门自动打开放行。若每次认证相当于一个开关,信息符合相当于开关闭合,下列能满足双重身份验证条件的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,电动门自动打开,这说明两个开关相互影响,且开关闭合时,电动机开始工作,所以开关液与电动机串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.(2023·安徽亳州·校联考一模)如图所示电路中,电源电压保持不变,其中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向左滑动少许的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A2示数将变大
B.电压表示数将变小
C.电压表与电流表A1的示数之比将变小
D.若滑动变阻器一直向左滑动,电流表A2会烧坏
【答案】C
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,
AD.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,R1支路的电流不变,即电流表A2的示数不变,不会被烧坏,故AD错误;
B.因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故B错误;
C.当R2的滑片P向左滑动的过程中,R2接入电路中的电阻变小,由欧姆定律可知,R2支路的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A1的示数变大;电压表示数不变,则电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小,故C正确。
故选C。
15.(2023·河南焦作·统考模拟预测)下列家用电器在正常工作时,通过的电流最大的是( )
A.电视机 B.电风扇
C.电熨斗 D.日光灯
【答案】C
【详解】电视机工作时的功率约为200W,电风扇的功率约为100W,电熨斗的功率约为500W,普通日光灯的功率约为40W,根据可知,电压相等,电熨斗的功率最大,则通过电熨斗的电流最大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
16.(2023·河南焦作·统考一模)关于能源和材料,下列说法正确的是( )
A.风力、核能、太阳能发电都利用了可再生能源
B.超导材料可制成电热器的发热元件
C.绝缘体在任何情况下都不能导电
D.目前核电站是利用核裂变获得的能量发电的
【答案】D
【详解】A.风力、太阳能发电都是利用可再生能源,核能利用是不可再生能源,故A错误;
B.超导体没有电阻,通电后不会发热,因此不能用在电热器上,故B错误;
C.导体与绝缘体没有严格的界限,当条件改变时,绝缘体可以变成导体,故C错误;
D.核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控裂变(链式反应)释放能量的,故D正确。
故选D。
17.(2023·河南焦作·统考一模)如图所示,V1、V2是两个相同的双量程(“0~3V”和“0~15V”)电压表。当开关S闭合后,两表正常工作,指针偏转角度相同,则以下说法中正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比是1∶2
B.R1、R2两端的电压之比是1∶5
C.R1、R2的阻值之比是1∶4
D.R1、R2消耗的电功率之比是2∶3
【答案】C
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源的电压;
A.由串联电路的电流特点可知,通过R1、R2的电流相等,则通过R1、R2的电流之比是1∶1,故A错误;
B.因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以V1的示数小于V2的示数,由于两表指针偏转角度相同,所以V2的量程为0~15V,V1的量程为0~3V,此时V2的示数是V1示数的5倍,即
18.(2023·陕西宝鸡·统考模拟预测)有两只灯泡L1和L2,分别标有“PZ110一40”“PZ110一60”字样,若不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.正常发光时,通过L1的电流大
B.并联后,接在110V的电源上,L2消耗的功率大
C.串联后,接在220V的电源上,它们都能正常发光
D.串联后,接在110V的电源上,L2消耗的功率大
19.(2023·陕西延安·统考一模)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28Ω,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75A。下列说法错误的是( )
A.定值电阻R0的大小为24Ω
B.电源电压为6V
C.当S1闭合,S2、S3断开时,小灯泡消耗的功率0.9W
D.当开关S1、S2、S3全部闭合时,电路消耗的总功率为4.5W
20.(2023·陕西延安·统考一模)如图所示,将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中R1两端的电压相等,乙图中流过R1、R2的电流之比为3︰1。下列说法中正确的是( )
A.两电阻的阻值之比为R1︰R2=3︰1
B.两图中电源的电压之比为U1︰U2=4︰3
C.两图中流过R2的电流之比为I2甲︰I2乙=4︰3
D.两图电路消耗的总功率之比为P甲︰P乙=3︰1
【答案】D
【详解】A. 图甲中两电阻串联,图乙中两电阻并联,乙图中流过R1、R2的电流之比为3︰1,由并联分流原理知两电阻的阻值之比为R1︰R2=1︰3,故A错误;
B.由R1︰R2=1︰3,由串联分压原理知在图甲中,两电阻两端的电压之比为1︰3,由串联电路电压规律知总电压U1等于R1两端的电压的4倍;又已知两图中R1两端的电压相等,等于图乙中的总电压U2,所以U1︰U2=4︰1,故B错误;
C.已知两图中R1两端的电压相等,由欧姆定律知甲、乙两电路中通过R1的电流相等,结合串联电路电流处处相等,得I1甲=I1乙=I2甲,由乙图中流过R1、R2的电流之比为3︰1知两图中流过R2的电流之比为I2甲︰I2乙=3︰1,故C错误;
D.图甲中电路消耗的总功率P甲=U1I2甲,图乙中电路消耗的总功率P乙=U2(I2甲+I2乙),U1︰U2=4︰1,I2甲︰I2乙=3︰1,故P甲︰P乙=3︰1,故D正确。
故选D。
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